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國中組

幾何高手-探討姬胡麻斑捲葉象鼻蟲之『搖籃』數學規律

本研究觀察了姬胡麻斑捲葉象鼻蟲如何的進行捲葉,包括了選葉、戳洞、切割、\r 整脈、摺尾、捲葉、產卵、抱壓、封口、重複抱壓與封口、收尾等過程,得知姬胡\r 麻斑捲葉象鼻蟲將卵產在捲葉內,幼蟲以捲葉中的葉片為食、化蛹及羽化為成蟲。\r 同時利用數學中的對稱、等距、平行等關係以及依據褶痕痕跡所連接構成的直角三\r 角形與平行四邊形型態,製作出正六邊形的平面狀與圓柱狀搖籃,更得知只要搖籃\r 內的角度改變,將會製作出各種不同的搖籃形狀,並且發現可利用摺出的正多邊形\r 圖形求得圓周率π的近似值。

應用電流探討比熱

上學期化學第十四章講到法拉第電解定律時,應用電池供給電流促使正負離子的流動,從析出的物質中,求得每個離子所帶之電量,這是由電的效應轉變成化學效應。而在電池內部。則由陰極與陽極之化學反應,而構成了電流效應,使我們知道了電能可以轉變成化學能,化學能亦可以轉變成電能。然而物理第十一章中亦講到能量不滅定理,且不同形式的能量,可以互換;第十二章即利用能量不滅測定比熱,但此為同一形式能量之互換(冷熱混合法),而且實驗時誤差頗大,操作不太方便,亦不能作一般廣泛之物質比熱測定,因此我們幾個同學在好奇心的驅使下,試圖尋求另一種不同形式能量混合來測出比熱,經過老師的指導,著手於電流實驗。由電熱線所發出的功率測出各種物質之比熱,經三個多月來的實驗及互相研究,已經測出了一般物質之比熱。我們覺得這種方法甚為方便,可以提供以後國中物理教材之研究及不同能量形式互換的明證,操作簡單,現象明顯,並能與日常生活的電器用品相驗證,使理論與實際互為輝映。

震震有聲 水峰鳴-探討利用水波當成地震警報器之可行性

本研究探討水面受地震表面波影響所造成的水波運動情形,藉以判讀地震級數。實驗中,利用電流感應水波導電原理測得水波高度,得知地震級數與水波高度關係,以此作為設定電流感應器水波高感應點,達到當地震警報器之可行性。 本組以電流調整器控制怠速馬達,來自製地震模擬器模擬不同地震震度,經實驗發現,大約震度一級至三級水波高度不明顯,震度約四級時,會產生單一波峰的第二次反射波,震度約五、六級時,水體內部翻轉產生氣泡,波峰有拋碎的現象。今以長方形容器,電流感應水波導電原理來當警報器,若要偵測震度三至四級,其設定感應點高度以0.3公分最佳;要偵測震度五至七級,其設定感應點高度以0.7公分最佳。

中國2699年前的電腦---周易與二進法

我們在相命先生那裹看到「八卦」和「六十四卦」的圖形。這些圖形設計之巧妙,富有的規則性,使我們喜歡它,激發我們去研究「八卦」和「六十四」的符號數理。

藍瓶真好“酵”—亞甲藍對酵母菌呼吸作用之探討

「藍瓶」實驗是利用還原糖加入氫氧化鈉、亞甲藍溶液,使之發生藍色的亞甲藍變成無色的亞甲藍的氧化還原反應。本實驗以葡萄糖、果糖、半乳糖等還原劑,將藍色的亞甲藍還原為無色的亞甲藍,並利用分光光度計測量反應中亞甲藍的透光度,以其數值判斷反應時間,再以分光光度計測量固定時間內藍色亞甲藍的變化量(反應速率),藉此探討不同種類的糖類、不同濃度的糖類和不同濃度的酸鹼影響其反應速率的程度。因酵母菌呼吸作用為氧化反應,實驗中也發現,呼吸作用的速率和亞甲藍的變色有相關,因此可利用亞甲藍的變色測定呼吸作用的速率。最後以澄清石灰水、二鉻酸鉀和硫酸測得酵母菌在此狀況下是進行呼吸作用而非發酵作用。

全球暖化鑑識員

全球暖化是近年來大家關注的環境議題,而燃燒化石燃料使大氣中二氧化碳濃度遽增,則被認為是全球暖化的元兇。我們想知道全球暖化〔註1〕對台灣的氣候影響有多大?以及除了二氧化碳增量外,是否有其他因素可能導致全球暖化?我們先蒐集台灣主要城市近四十年來的氣溫資料,比較近四十年台灣氣溫是否有明顯增溫現象。接著我們設計五個實驗來探討可能影響地表氣溫變化的因素。我們發現台灣近四十年的年均溫並沒有明顯上升,不過每年的最高溫及最低溫卻有顯著的變化。而陽光照射角度、地軸偏向角〔註2〕的變化、空氣中水氣、二氧化碳及其它溫室氣體〔註3〕的含量,皆可能影響地表溫度。

黑心竹筷現形記

在新聞報導中指出一般免洗筷子中大都有殘留二氧化硫,而二氧化硫可能導致過敏或氣喘病。本實驗主要是利用國中理化實驗室中常見的藥劑,找出檢驗竹筷子中的二氧化硫的簡便的方法。我們把竹筷中二氧化硫的檢測分為定性與定量分析兩部分。在定性分析實驗過程中,我們發現氯化鋇雖然可使亞硫酸根產生白色沉澱,但沉澱的現象不是很顯著。因此在加氯化鋇之前先加入過氧化氫,使亞硫酸根氧化成為硫酸根,可使產生硫酸鋇沉澱效果更顯著。而定量分析部分,經過多次的試驗,我們改進滴定的方法。首先降低碘標準液濃度,並利用注射針筒與點滴用的軟針來進行滴定,使得微量的二氧化硫可以被檢測與分辨出來。而根據實驗結果,我們發現所收集的衛生筷,只有木質衛生筷無二氧化硫殘留。而從定量實驗中可發現浸泡三小時或煮沸應該有助於去除竹筷的二氧化硫殘留。

彈性碰撞之模擬實驗

於高中物理實驗(PSSC力學實驗10)”二度空間碰撞"中 ,利用物體水平拋射運動之水平位位移以測其水平速度,進而說明兩鋼球於不受外力作用下,碰撞前後之總動量守恆。此實驗對速度之測量及實驗結果之表示,應有良好之效果,惟以實驗儀器之設計太過粗略,因此,對兩物體碰撞後之動量及動能無決作更進一步之探討。

氣流流經物體表面時的現象研究

在郊區或鐵路旁邊,經常可以看見疾駛而過的汽車、火車後頭揚起一陣灰塵、紙屑、輕質物體… …形成一種淤渦狀的肚觀鏡頭;於是我們進一步觀察,發現其飛揚的情形,隨著車型、車速的不同而千變萬化”那麼,當氣流經過各種不同形狀物體的表面時,是否會產生不同的現象?課餘,凝望四周工廠嬝嬝的飛煙,飄過青山、飛過綠野、越過河川 …… 突然間,我們想到是否可以藉著煙霧來做實驗。因此我們開始著手下列的研究

本土天「蝗」傳奇~台灣大蝗蟲生活史及生態習性的研究

台灣大蝗在交配時警覺性降低,♀蝗會背著♂蝗跳到遠處,但不會飛,肚子餓時會進食,\r 但♂蝗不會。交配後♀蝗會選擇土質堅實、植被稀疏、表土層水分適當、有相當溫度、地勢\r 向陽的土壤中產卵。卵隔年春天孵化,爬出土的同時也脫去一層皮。若蟲共分6 齡,齡期越\r 大,觸角節數愈多,翅芽愈大,前胸背板上後緣也越往後延伸。\r 8 月中旬成蟲開始在馬路上出現,初期♀蝗較多,9 月底野外路旁只能看到♂蝗。♂成蟲\r 較會出現在樹上或草上而♀成蟲較會出現在路上或牆上。因為台灣南部冬天氣溫帄均都達20\r ℃以上,比北部高4℃,於是休眠中的卵提早孵化,因此整年南部皆可發現台灣大蝗的蹤跡。\r 大蝗取食主要是靠嗅覺。白天牠在休息或飛行時都會有趨光性但無趨熱性,在夜晚則沒\r 有趨性。後腿除了防衛與跳躍外,還有游泳、翻身、起飛、帄衡、踢開身上的小蟲與糞便等\r 功能。